柞蚕丝肽与CTAB复合模板剂在介孔分子筛合成上的应用研究

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柞蚕丝是一种天然的蛋白质,具有多孔性结构。从天然柞蚕丝中可以提取出生物多肽——柞蚕丝肽,其主要构象是反平行β-折叠结构。分子链可分为所有分子链向同一方向延伸的平行折叠片状结构和相邻的分子链互为朝相反方向延伸的反平行折叠片状结构。本文使用柞蚕丝肽和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复合模板剂制备了介孔分子筛,为把多肽等生物大分子引入到分子筛领域的研究拓宽了道路,应用前景值得期待。首先,本文采用酸法对柞蚕丝进行水解制备柞蚕丝肽,以水解率为衡量标准利用正交试验确定了水解的最佳条件,并通过X射线衍射、热重/差热分析、红外光谱以及扫描电子显微镜等方法对柞蚕丝肽进行表征,研究了柞蚕丝肽的内部结构。其次,利用透析分离技术将柞蚕丝肽分离成不同分子量范围的丝肽溶液,与CTAB按比例混合作为复合模板剂,以硅酸钠为硅源,通过水热法合成了一系列样品。利用X射线衍射、N2吸附-脱附分析等方法研究了样品的结构特征。结果表明,当柞蚕丝肽分子量大于7000时,合成的产物比表面积为402.6m2/g以上,孔径集中分布在3.26nm处,具有介孔分子筛的结构特征,且有序性较高。最后,以分子量大于7000的柞蚕丝肽与CTAB为复合模板剂,合成了系列介孔分子筛产品,研究了柞蚕丝肽/CTAB、晶化温度、晶化时间和焙烧温度等反应条件对产物的影响。利用X射线粉末衍射法对不同条件下合成的产品进行了比对,得出了最佳反应条件,并在最佳条件下制备了介孔分子筛产品,通过N2吸附-脱附分析、红外光谱、扫描电子显微镜以及透射电子显微镜等分析方法表征了产品的结构和性能。结果表明,所合成的产品具有六方介孔结构,粒径分布均匀,结构排列有序度较高,比表面积为468.2m2/g以上,孔径在3.32nm处分布较集中。
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